Fraunhofer IKTS Blog

Abbrechen
  • 30 Jahre Fraunhofer IKTS / 2022

    Analytik-Kompetenz: Weit über die Keramikfertigung hinaus

    28. Juni 2022

    Für die CO<sub>2</sub>-freie Rohstoffherstellung müssen optimale Endtemperaturen und Reaktionszeiten unter genau definierten Bedingungen bestimmt werden.
    © shutterstock

    In Deutschland werden knapp 70 Prozent der industriell genutzten Energie für thermische Prozesse aufgewendet. Insbesondere hinsichtlich der Energieeffizienz, CO2-Reduktion und Ressourcenschonung gilt es, komplexe Fragestellungen zu beantworten. Die Arbeitsgruppe »Thermische Analyse und Thermophysik« am Fraunhofer IKTS geht thermischen Prozessen seit 30 Jahren auf den Grund. Seither hat sich auch in den Laboren viel getan: Die einfachen Messgeräte mit analoger Datenausgabe für thermoanalytische und thermophysikalische Parameter wurden durch moderne, digitale Anlagen ersetzt. Im Zuge der Digitalisierung werden die Daten zunehmend gekoppelt und für die Modellierung thermischer Prozesse und Bauteileigenschaften nutzbar gemacht.

    mehr Info
  • Autoren: Lina Holzapfel, Andreas Schnabel, Andrea Gaal / 2022

    Digital Twins – schlaue Spiegelbilder sorgen für mehr Sicherheit

    21. Juni 2022

    3D-Darstellung einer Brücke auf der vom Projektpartner VEERUM entwickelten Visualisierungsplattform. Das digitale Abbild wurde aus mehreren Drohnenaufnahmen generiert und soll im Laufe des Projekts mit weiteren Informationen zu Zustand und Restlebensdauer ergänzt werden.
    © MKP GmbH

    Ein digitaler Zwilling ist der virtuelle Nachbau eines Objekts, quasi sein Spiegelbild. Es besteht aus Daten und Modellen – und kann das Verhalten des Objekts beschreiben oder vorhersagen. Über virtuelle Tests, Simulationen und Risikoanalysen können Probleme frühzeitig erkannt und der Wartungsaufwand gesenkt werden. Die Daten auf deren Grundlage der Digital Twin arbeitet, müssen im Vorfeld bestimmt werden. An solchen Sensoren, d. h. Messfühlern, die die benötigten Daten messen und bereitstellen, arbeitet das Fraunhofer IKTS.

    mehr Info
  • © Fraunhofer IKTS

    Um die Ozeane von umweltschädlichen Schwermetallen und Bioziden zu entlasten, entwickeln IKTS-Forscherinnen derzeit in Rostock und Dresden neuartige Keramikbeschichtungen für Schiffe und Meeresplattformen. Diese besonders beständigen und nachhaltigen Schutzschichten sollen Organismen möglichst schonend davon abhalten, die maritimen Strukturen zu überwuchern. Und bei diesen Forschungen geht es oft stürmisch zu.

    mehr Info
  • Autorin: Annika Ballin, Maria Kaminski / 2022

    Tinten und Pasten – Auf der Suche nach der optimalen Rezeptur

    16. Mai 2022

    Portrait: Sindy Mosch.

    Ob Edelmetalltinte für ein Medikamenten-Testkit, keramische Siebdruckpaste für Hightech-Sensoren oder Glaslotpaste zum luftdichten Fügen keramischer Brennstoffzellen – für jede Anwendung entwickelt Dr. Sindy Mosch und ihr Team die passende Funktionsschicht. Ein vielseitiger und spannender Job, findet die Werkstoffwissenschaftlerin.

    mehr Info
  • Autoren: Kathrin Reinhardt, Martin Ihle, Paul Gierth / 2022

    Gedruckte Elektronik für höchste Frequenzen: 6G-Mobilfunk und Millimeterwellen-Radar

    10. Mai 2022

    Breitbandige 140 GHz Vivaldi-Antenne mit 50 µm dünner LTCC-Membran für Antennenflügel.
    © Fraunhofer IKTS

    Die Mobilfunk-Technologie ist weniger als 25 Jahre alt und hat bereits mehrere entscheidende Entwicklungsschritte genommen. Für Applikationen wie dem autonomen Fahren werden aber noch viel höhere Datenraten benötigt. Anvisiertes weltweites Ziel ist es, bis 2030 die Datenrate von 20 Gigabit pro Sekunde bei einer Latenz von 1 Millisekunde (5G) auf ganze 1 Terabit pro Sekunde bei lediglich 0,1 Millisekunde Latenz (6G) zu heben. Keramische Substratwerkstoffe und angepasste Dickschichtpasten und Tinten können hierbei einen signifikanten Beitrag leisten.

    mehr Info
  • Additiv gefertigter Photomultiplier mit optimierter Geometrie trägt zur Steigerung der Intensität und Rauscharmut bei.
    © Fraunhofer IKTS

    Um winzigste Verunreinigungen in Bierhefe oder kleinste Erbgut-Fragmente in Blutproben zu finden, werden beispielweise bei der Lebensmittelherstellung oder in medizinischen Laboren Photomultiplier genutzt. Das sind ultrapräzise Detektoren, die Lichteffekte von nur geringer Intensität erfassen und zuverlässig messen können. Damit sich diese optoelektronischen Sensoren künftig noch viel breiter einsetzen lassen, haben das Messtechnik-Unternehmen ProxiVision und Ingenieure vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS gemeinsam additiv gefertigte Photomultiplier entwickelt. Damit wird es möglich sein, die Sensoren schnell und flexibel auf immer neue Einsatzszenarien anzupassen.

    mehr Info
  • Autorin: Hilde-Josephine Post / 2022

    Wie Zeolith-Membranen energieeffizient organische Lösemittel entwässern

    16. Februar 2022

    Aufgrund der modularen Bauweise lassen sich Zeolith-Membranen auch flexibel in bestehende Trocknungsanlagen integrieren.
    © Fraunhofer IKTS

    Hohe wirtschaftliche und umwelttechnische Vorteile entstehen, wenn Zeolith-Membranen zum Entwässern von organischen Stoffströmen eingesetzt werden. Das haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Pilotversuchen für die indirekte Erdgastrocknung sowie die Alkohol-Kreislaufführung erprobt und validiert. Hiervon können nun viele Anlagenbetreiber profitieren, ob aus der Erdgas-, Pharma-, Chemie- oder Lebensmittelindustrie.

    mehr Info
  • Mit dem neuen RECOSIC©-Verfahren lässt sich der nicht nutzbare SiC-Ausschuss zu hochwertigem SiC recyclen. Der Prozess emittiert dabei nur 0,75 Tonnen CO2 je Tonne SiC. Für diese Verfahrensroute sind jährlich ca. 0,2 Mio. Tonnen SiC-Reste geeignet. Das Potenzial zur Emissionsminderung beläuft sich damit alleine für dieses Material auf ca. 1 Mio. Tonnen CO2.
    © Fraunhofer IKTS

    In den vergangenen Jahren konnte aufgrund intensiver Entwicklung der ESK-SIC GmbH und des Fraunhofer IKTS ein neues Recyclingverfahren entwickelt werden, mit dem sich der nicht nutzbare SiC-Ausschuss zu hochwertigem, beinahe 100%igem SiC recyclen lässt. Der Prozess emittiert dabei nur 0,75 Tonnen CO2 je Tonne SiC und erzeugt einen qualitativ hochwertigen SiC-Ausgangsstoff, der für die Produktion von Komponenten genutzt werden kann.

    mehr Info
  • Autorin: Maria Kaminski / 2021

    PROTOTYPING – Virtuelle Optimierung von Piezo-Systemlösungen

    24. November 2021

    © Fraunhofer IKTS

    Piezo-Systemlösungen eignen sich für eine Vielzahl von sensorischen Anwendungen im Bereich der Medizintechnik, der Ultraschallerzeugung oder aber auch bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Der Herstellungsprozess ist komplex und kann bei ungeeigneter Bauteilauslegung oder Fehlern in der Polungsprozessführung zu einer Zerstörung des Bauteils führen. Aus diesem Grund ist das Fraunhofer IKTS auf verschiedene Prototyping-Verfahren spezialisiert: Der Vorteil: Zeit- und Ressourcenaufwand werden durch computergestützte Methoden auf ein Minimum reduziert, bei gleichzeitiger Optimierung der Produkteigenschaften.

    mehr Info
  • Fast jeder hat sie: individuell bedruckte Kaffeetassen. Im Grafikbereich ist der Siebdruck auf runden Oberflächen fest etabliert, im Elektronikbereich bisher nur eine Nischenanwendung. Dabei verspricht der Rundsiebdruck und auch andere neue Druckverfahren wie das Dispens-Jetting deutliche Effizienzsteigerungen. Mit optimal aufeinander abgestimmten Druckverfahren, Dickschichtpasten und keramischen Substraten drucken Forschende des Fraunhofer IKTS hocheffiziente miniaturisierte Heizer und Sensoren auf Rohre und 3D-gedruckte Bauteile und ermöglichen damit völlig neue Produktmöglichkeiten für vielfältige Anwendungen. Dabei ist das IKTS offen für Unternehmen, die diese Technologien nutzen möchten, um die Funktionalität der eigenen Produkte signifikant zu erweitern.

    mehr Info